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期刊信息/Journal information
农业环境科学学报
农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会
农业环境科学学报

农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会

李文华

月刊

1672-2043

caep@vip.163.com

022-23674336

300191

天津市南开区复康路31号

农业环境科学学报/Journal Journal of Agro-Environment ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《农业环境科学学报》是由农业部主管、农业部环境保护科研监测所和中国农业生态环境保护协会主办的国家级学术核心期刊。主要刊登农业生态环境科学领域内具有创新性的研究成果，包括新理论、新技术和新方法。报道领域包括农业污染控制与治理、生态农业、环境修复技术与原理、环境毒理与风险评价、环境监测与评价、废弃物综合利用等。
正式出版
收录年代

    基于CiteSpace分析近30年土壤重金属阈值研究趋势及热点

    黄奕航朱琳芳戈子轩彭佩钦...
    2443-2454页
    查看更多>>摘要：为深入探讨土壤重金属环境阈值研究现状及发展趋势，本文利用文献计量学方法，通过CiteSpace软件，基于Web of Science和CNKI数据库中相关文献，综合分析了近30年来国内外土壤重金属环境阈值的研究趋势及热点。结果显示，国际上研究热点主要聚焦于"食品安全阈值""生态安全阈值""阈值研究对象"以及"重金属界面过程"4个方面，而国内的研究热点主要聚焦于"物种累积规律""阈值推导"和"环境容量模型"等方面。针对研究不同重金属的文献进行分析，生态安全阈值、食品安全阈值和人体健康风险阈值的主要推导方式分别为物种敏感性分布(SSD)法、经验回归方程法和目标危险系数法。通过对比总结不同重金属阈值及各国土壤环境标准，发现土壤重金属生态安全阈值和食品安全阈值在数值上存在较大差异，且不同国家的环境质量标准亦有较大差别。国内重金属阈值研究应该更加关注土壤重金属界面作用过程和文献数据收集等方面，并将大数据分析和机器学习与重金属阈值研究相互结合，尽快完善各类重金属土壤环境阈值，为制定符合我国国情的土壤环境质量标准提供数据支撑。

    土壤重金属阈值文献计量学CiteSpace

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    国内外土壤砷的环境标准比较

    戈子轩吴同亮王霞黄奕航...
    2455-2471页
    查看更多>>摘要：土壤砷污染不仅危害农产品质量和陆生生态环境，也会增加地下水污染风险，且对人体健康存在重大威胁。本文从陆生生态毒理学效应、动植物体内积累暴露风险、人体健康风险和土壤-地下水迁移风险4个角度阐明了砷的土壤环境标准的推导方法和过程。本文还调研获取了北美、欧洲、亚太和非洲等19个国家和2个国际组织中包含农用地、住宅类用地和工业(含商业)类用地3种土地利用方式下共计139个砷的土壤环境标准值。结果表明:各国家和地区间制定的砷的土壤标准值差异较大，与国际标准值相比，我国在《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中制定的农用地筛选值为20～40 mg·kg-1，处于国际平均水平位置。我国在《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中制定的第二类用地标准筛选值和管控值分别为60 mg·kg-1和140 mg·kg-1，较国外标准更严格。在调研的3类土地利用方式下，各国家和地区制定的砷的土壤标准值在农用地和住宅用地土地利用方式下更加严格。制定的砷的土壤环境标准值的保护目标、毒性参数取值、暴露情景及途径和暴露参数与暴露模型的不同，是导致不同国家和地区标准值存在差异的主要原因。同时，对于我国砷的土壤环境标准的现状与问题，本文有针对性地提出了建议与发展方向。

    土壤砷污染环境质量标准风险评估

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    土壤重金属污染源清单研究现状及进展

    许文周潇云张玥周杰甫...
    2472-2486页
    查看更多>>摘要：为探究污染源清单在土壤重金属溯源中的应用现状及未来发展，基于文献计量分析结果，重点归纳总结了重金属污染源清单国内外研究进展、清单编制方法和当前存在的主要问题。结果表明:大气排放清单编制是推动重金属源清单编制的主要技术力量，近年来中国学者在以废气形式排放的重金属源清单编制方面开展了大量研究。但土壤中的重金属污染来源广泛，迁移转化复杂，单一介质的大气重金属排放清单不能完全满足土壤重金属源清单的构建需求。现阶段，重金属源清单信息在健康风险评价和环境风险评价中的综合应用正成为一个重要的研究趋势，并且在排放因子的本地化、排放来源识别和信息数据采集方面存在一定局限性。未来需要建立更加精细化的活动水平数据和更多源项本地化的排放因子，重点关注新兴和潜在来源的重金属排放，以降低重金属源清单的不确定性。

    重金属源清单污染溯源土壤文献计量分析

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    基于文献计量的农田土壤镉下渗研究现状与趋势分析

    刘佳有王鑫凤高阿祥杨新萍...
    2487-2496页
    查看更多>>摘要：基于中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)核心合集数据，本文采用文献计量学方法和可视化分析软件，分析了国内外农田土壤重金属Cd下渗研究领域2003-2023年的研究现状、研究热点及未来发展趋势。结果显示，该领域的年发文量整体呈增长趋势，但年度最高发文量较低，中文和英文最高年发文量仅为19篇和23篇。中文文献的研究热点主要集中在"重金属"、"数值模拟"、"迁移"和"土壤"，英文文献主要为"cadmium"、"agricultural soil"、"heavy metals"和"fluxes"。国内外研究者已初步掌握农田土壤中重金属Cd的下渗迁移过程、影响因素、下渗通量计算方法及模型模拟。然而，目前的研究主要集中在室内模拟实验(如土柱实验)，而缺乏对自然条件下农田土壤Cd下渗过程的长期监测。同时，关于极端天气条件及农田干湿交替对Cd下渗迁移的影响研究仍显不足。未来应重点关注田间Cd下渗过程的监测、下渗过程影响机制深化研究以及多尺度农田土壤重金属Cd下渗输出模型的建立。

    农田土壤镉下渗通量重金属输出文献计量学

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    土壤环境承载力研究进展及展望

    陈睿涵王霞仓龙
    2497-2505页
    查看更多>>摘要：本文系统梳理了土壤环境承载力的概念和发展历程，总结了土壤环境承载力的多种评价方法，包括系统动力学模型法、综合模型评价法、PSR和OER模型评价法、环境质量评价法等，并比较了现有评价方法的优缺点;归纳了土壤环境承载力的评价指标体系，同时给出了土壤环境承载力的应用场景。在此基础上提出了土壤环境承载力研究的不足之处和未来的研究方向。

    土壤环境承载力进展指标体系

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    西南地质高背景区土壤镉释放动力学及辣椒安全阈值研究

    王东哲宋静黄贝童于泓...
    2506-2515页
    查看更多>>摘要：为探究西南典型碳酸盐岩地质高背景区农田土壤镉(Cd)的释放动力学特征以及保护辣椒安全生产的土壤Cd阈值，通过梯度扩散薄膜技术(Diffusive gradients in thin-films technique，DGT)和DIFS模型(DGT induced fluxes in soils and sediments model)获取土壤Cd释放动力学参数，通过盆栽和大田试验建立了基于土壤总Cd和有效态Cd与辣椒Cd含量的关系，并推导出保护辣椒安全生产的土壤总Cd和有效态Cd阈值。结果表明:土壤Cd从固相向液相释放的能力处于中等到高的水平(R值范围为0。42～0。98)，较低的土壤pH有利于Cd的长期持续释放。DGT测定的土壤有效态Cd对辣椒Cd的预测效果最佳(模型拟合优度=0。86)，土壤总Cd、0。43 mol·L-1 HNO3提取态Cd(HNO3-Cd)和BCR连续提取法第一步提取态Cd(F1-Cd)结合土壤pH能够与辣椒Cd含量建立较好的多元线性回归模型，拟合优度均高于0。80。0。43 mol·L-1 HNO3提取法具有简单快捷、便于检测的优点，其与土壤pH结合可作为研究区碳酸盐岩地质高背景农田土壤有效态Cd的可靠评价方法。研究表明，基于总Cd和HNO3-Cd推导的土壤Cd安全阈值能够较好地保护当地辣椒的安全生产。

    地质高背景土壤镉释放动力学辣椒安全阈值

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    水培到土培体系植物根系PFAS吸收风险的迁移机器学习研究

    钱一凡裴晨浩吕陈吴同亮...
    2516-2524页
    查看更多>>摘要：为实现植物根系对全氟与多氟化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances，PFAS)的吸收和积累的精准预测，本研究基于涵盖了19种PFAS的水培或土培体系文献数据，共计668条数据点，利用分子描述符、实验条件以及作物属性等作为特征变量，构建4种机器学习模型分别预测了水培体系和土壤体系的根系富集因子(RCF)，效果最佳的均是极端梯度提升树(XGB)模型，测试集决定系数(R2)分别为0。69和0。83，均方根误差(RMSE)分别为0。51和0。28。水培体系中PFAS的吸收、积累更容易研究，因此搭建了从水培体系到土壤体系的迁移学习模型，通过知识共享来提升RCF预测的准确度。最优的迁移模型的测试集R2达到了0。86，RMSE为0。25，准确性有显著提升。Shapley加性解释(SHAP)特征重要性分析结果显示，暴露时间、土壤pH和PFAS浓度是影响土壤根系吸收积累最主要的3个因素。本研究通过构建机器学习和迁移学习模型来预测土壤中植物根系PFAS的吸收积累，实现了简单水-植物根表体系向土-水-植物多个界面复杂体系的迁移，为评估土壤PFAS生态环境风险提供了新的视角。

    全氟与多氟化合物植物根系吸收积累机器学习迁移学习

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    老化土壤中共存Cu(Ⅱ)对菲赋存形态的影响

    张雪琪李梦婷陈楚泽张巍...
    2525-2533页
    查看更多>>摘要：为研究场地土壤重金属-多环芳烃复合污染对土壤多环芳烃(PAHs)环境行为的影响，本研究选择我国4种代表性土壤，探究了共存较高含量铜[Cu(Ⅱ)，1 000 mg·kg-1]对土壤菲老化行为(0～360 d)的影响。结果显示:Cu(Ⅱ)共存时，灭菌土壤中稳定吸附态菲的含量提高了0。02～4。48 mg·kg-1，结合残留态菲的含量降低了0。16～5。01 mg·kg-1。菲-Cu(Ⅱ)交互作用可以增加土壤对菲的吸附，从而促进生物有效态菲向稳定吸附态菲的转化，并抑制稳定吸附态菲进一步向结合残留态菲的转化。由于共存Cu(Ⅱ)对微生物的毒害作用，不灭菌土壤中生物有效态菲的半衰期延长了5。4～135。0 d。在灭菌土壤中，Cu(Ⅱ)的存在使生物有效态菲的老化速率提高了0。000 2～0。003 6 d-1，菲及菲-Cu(Ⅱ)共存时生物有效态菲的老化速率与土壤溶解性有机质含量呈显著正相关(P<0。01)。研究发现，菲-Cu(Ⅱ)交互作用会影响菲老化过程中赋存形态之间的转化和老化速率，影响程度与土壤有机质的含量及组成有关。

    菲铜复合污染老化土壤赋存形态

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    基于机器学习对铜和锌在土壤中的老化预测和关键因子识别

    夏菲洋和长城陆晓松王玉军...
    2534-2544页
    查看更多>>摘要：为探究铜(Cu)和锌(Zn)在不同类型土壤中的老化过程及其主要影响因素，本研究开展了为期90d的培养实验，向12种不同类型的土壤外源添加Cu和Zn。基于传统动力学模型、逐步线性回归和机器学习模型，构建了土壤中Cu和Zn有效态变化的预测模型。此外，基于沙普利可加性模型解释方法(Shapley Additive Explanations，SHAP)，分析了影响Cu和Zn有效态含量的关键土壤因子的作用。结果表明，Cu和Zn有效态含量在培养前30d内迅速下降，随后速率减缓，且pH对老化速率影响显著，在碱性土壤中下降更明显。动力学分析显示Cu的老化过程主要受微孔扩散控制，而Zn的老化机制较为复杂，不完全依赖扩散作用。多变量逐步线性回归分析表明，土壤电导率和粒径组成对金属有效态变化有显著影响。此外，本文比较了随机森林、支持向量回归、极限梯度提升和符号回归4种机器学习模型对Cu和Zn有效态含量的预测能力，发现极限梯度提升模型的预测精度最高。通过SHAP分析发现，铁氧化物和有机质含量分别是影响Cu和Zn有效态的最关键因素。pH对Cu和Zn有效态含量的影响存在显著差异，Cu的有效态含量预测中铁氧化物与pH值之间呈现出显著的交互作用。总体而言，本文通过结合动力学模型、逐步线性回归分析与机器学习方法，揭示了Cu和Zn在土壤中老化的主要驱动因素及其相互作用。

    铜锌生物有效性预测极限梯度提升(XGBoost)动力学过程老化

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    不同采样密度下区域耕地土壤镉污染评估的不确定性分析

    申志成孙在金徐靖文师华定...
    2545-2552页
    查看更多>>摘要：为探讨采样密度和采样位置影响下区域耕地土壤镉(Cd)污染评估结果的不确定性，本研究基于我国某地耕地土壤Cd污染严重区域的密集调查样本，通过多尺度采样网格(500、1 000、1 500、2 000 m)布设和随机抽样的方式获取大量调查样本，并基于此分析区域耕地土壤Cd含量总体水平、空间分异特征、污染风险评估结果的不确定性。结果表明:区域耕地土壤Cd含量总体水平评估结果不确定性低，平均不确定度为7%，空间分异特征、污染风险评估结果不确定性高，平均不确定度分别为32。2%、30。1%，这种不确定性随着采样密度的降低而增加。即使样本稀疏，中位值或几何均值在一定程度上也可以有效评估区域土壤Cd含量的总体水平，但为了有效刻画土壤Cd含量空间分布和识别污染风险，仍须进行适当高密度的采样。区域耕地土壤Cd含量受小尺度强随机性效应和多尺度结构性效应的复杂影响，这可能是导致耕地土壤Cd含量空间分布特征和污染风险评估结果表现出高度不确定性的重要原因。

    采样密度耕地土壤镉空间分异不确定性

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